电力市场的交易理论与技术摘要本文系统地介绍了电力市场的交易理论以及为实现电力市场化所依赖的信息化平台。

在合约市场中，本文提出了在合约市场中不能只考虑以电量单位的交易，必须采用考虑电力电量平衡的模式；必须以月为单位进行年度的合约市场竞价，以反映资源的稀缺状况；在日前市场中，本文提出了反映制定发电计划公平性的“无约束发电计划”、“机组可行发电计划”、“机组和电网可行的发电计划”的概念和防止发电商过度投机的价格形成机制。

本文探讨了合约、日前、实时和辅助服务四个市场之间的关系，揭示了在各市场中的交易电量的比例。

在输电市场中，本文介绍了竞价原理和电力市场意义下输电成本的构成。

本文介绍了单一买主、双边和经纪人的电力交易的最新理念，并分析了各种模式的利弊；揭示了市场环境下电厂营销的内容、策略和定价的新理念；分析了市场监管的目的，提出了监管的内容。

本文分析了电子商务在电力市场中应用的优势，提出了建立基于电子商务的电力交易信息平台的设想，介绍了构成这一平台的主要先进技术，其中包括电力市场交易系统的通讯协议、信息加密技术、中间件技术、可视化组件技术、电力交易的电子商务数据格式标准、数据挖掘技术、电力市场规则语言的翻译技术。

1 引言电力工业走向市场是国家基础产业改革的方向。

市场化是为了达到市场配置资源的目的。

通过竞争，发现电资源的价值。

以价格为杠杆，使电资源能被有效地利用。

在电力市场中，电厂、输电公司、配电公司和零售商成为独立经营的市场成员，大用户、零售商（代表部分散户）可以选择价格低廉的电厂、省级电力交易中心购电，输电公司和配电公司只负责电能的传输并收取过网费。

市场化改变了原来的电力工业垄断经营的生产方式，赋予了电力系统运行与规划理论与方法的新内涵，必须从认真研究电力这一特殊商品的营销、厂商、交易、定价的理论与方法。

从市场空间的角度，电力市场可划分为：国家市场、大区市场、省级市场、地区市场；从市场类型的角度，电力市场由发电市场、输电市场、配电市场、售电市场；从时间的角度，电力市场又可划分为期货市场、现货市场，现货市场可进一步划分为日前市场和实时市场。

电力市场将成千上万的用户、零售商、电厂、电网连接在一起，组成了一个大型流程工业综合自动化系统，其交易组织的复杂性，交易计划的实时性和经济性、整个系统安全性依赖于现代信息技术。

没有现代信息技术的支持，电力工业就不可能走向市场化，现代信息技术对传统电力工业的改造将创造极大的经济和社会效益。

2 市场的类型与功能根据国内外电力市场的运行经验和电力这一商品的特点，电力市场一般由合约（期货、远期合同）市场、现货市场，其中现货市场又划分为日前市场、辅助服务市场和实时市场。

2.1. 合约市场该市场功能是组织市场成员提前较长的时间，对部分负荷电量，进行电力交易。

其目的是为了减少完全依赖现货市场的价格和电网安全风险，保证电力市场的有序性、安全性、价格的平稳性、电力生产的连续性。

合约市场给电网公司宽裕的时间考虑如何保证电网的安全，使发电公司有足够的时间组织燃料采购计划、制定发电机组的检修计划，有足够的时间增加电力交易竞争的深度和在更广的范围内进行发电资源的优化配置。

1. 电力市场中的合约市场实际是一种远期实物合同，该合同将要求发电公司以成交价格按成交电量在规定的时间内完成，这有利于保证发电供给的稳定性，不仅仅是规避价格风险的金融合同。

2. 无论是年度、季节还是月度合约市场，都以月为竞价单位。

在年和季度合约市场上，省交易中心要发布各月的竞争负荷，发电公司要针对不同月份，进行报价。

这一竞价方式有利于发电公司根据不同月份的市场供需状况采用不同的报价策略，使各月合约成交电价能够反映资源在不同月份的稀缺状况。

3. 在以月为单位进行竞价时，不能仅仅按电量报价。

其理由是：发电公司不能仅根据成交电量制定报价策略。

同样的合约成交电量，如果机组承担基荷、腰荷和峰荷的比例不一样，留在现货市场上的可用容量是不同的。

发电公司将关心他的容量成本如何在合约市场和现货市场中分摊。

对上述的竞价的结果，采用“一机一价”的结算。

4.为了加强合约市场的竞争深度。

为此，合约市场应该允许发电公司多次报价。

发电公司报价后，将得到基于这一价格的市场份额，发电公司将根据这一信息进一步修改其报价策略。

如果仅仅是一次报价，发电公司无法在市场信息的引导下改变自己的报价策略。

2.2. 日前市场该市场是提前一天进行未来24小时的电力交易。

其功能是：在交易日的负荷曲线上，第一步是安排发电机组的合约电量；第二步是对剩余的负荷组织发电公司报价，按时段竞价上网；第三步对交易结果进行电网安全校核；最终公布对各发电机组购电计划和各时段的清算价格。

日前市场在电力市场中是比较重要的。

在该市场中，完成了大部分现货市场电量的竞价，落实了机组合约电量在交易日中运行曲线，制定满足电网安全、包含了合约电量和大部分现货电量的购电计划。

日前市场的交易步骤如下。

1.交易中心公布交易日的预测负荷曲线和各发电机组的合约电量对应的运行曲线；2.各发电公司根据机组的成本、历史上日前市场上各时段的边际电价，分时段报价，同时申报发电机组的报价曲线和各种运行约束参数；3.交易中心在交易日的负荷曲线上，首先安排机组的合约电量对应的发电曲线；然后，在各时段，对机组的报价进行排序，按照这一经济次序和各机组的可用容量，让各机组由低到高地承担负荷，直到负荷全部得到满足，将最后一台满足负荷的机组的报价定义为边际电价。

在这一过程中，将电能这一商品作为一般商品看待，由此计算系统各时段的边际电价。

在这一定价过程中，基本上没有考虑机组和电网运行的约束条件，避免这些条件引起价格的畸变。

称伴随着电价决策过程产生的发电计划为“无约束发电计划”。

4.上述电价决策过程所产生的机组出力计划没有考虑机组运行约束条件，这在实际运行中是不可行的。

为此，交易中心根据机组的报价和机组运行约束条件，决策各机组的可行的发电计划。

称这一发电计划为“机组可行发电计划”。

5. 交易中心将对“机组可行发电计划”进行电网安全校核。

如果，满足电网安全约束条件，则该发电计划被称为“机组和电网可行的发电计划”；否则，当电网出现输电拥塞时，交易中心将对“机组可行发电计划”进行调整，即以最小的购电成本增加，修正“机组可行发电计划”，直到满足消除电网拥塞。

修正后的发电计划为“机组和电网可行的发电计划”，并采用分区电价机制，即电资源紧张的地区购电价格整体上扬，而电资源富裕的地区购电价格整体下跌。

“机组和电网可行的发电计划”将作为最终对发电公司的购电计划，即日前市场的发电交易计划。

在日前市场上，结算电价定义为：接近边际的若干机组的综合报价。

对报价低于结算电价的机组，按结算电价结算；对报价高于结算电价的机组，按一机一价结算。

可以根据“无约束发电计划”、“机组可行发电计划”、“机组和电网可行的发电计划”，判断交易中心交易的公平性和公正性，从而实现有效的监管；并根据上述计划的差别，判断电网是否存在制约发电资源优化配置的制约？电网的购电计划应根据无约束计划确定，避免发电机组与电网的约束造成电价产生畸变。

2.3. 实时市场与日前市场相比，实时市场将针对下一个交易时段（15分钟、30分钟或60分钟）负荷的波动和发电机组的非计划停运，组织发电公司竞价上网。

由于电这一商品的生产和消费必须同时完成，实时市场主要功能就是利用市场的手段消除电力供需出现的瞬时不平衡。

当出现负荷预测大的偏差、机组非计划停机、线路随机故障时，为了保证电力供需平衡、维持系统稳定，调度中心应实时修改各发电机组的日前市场制定的交易计划，发布实时调度指令。

实时市场的交易包含：拥塞管理、实时竞价和过发电计划管理。

1. 电网拥塞管理：在实际运行中，如果出现线路潮流过重并有可能导致电网事故的情况，称之为电网拥塞。

当调度中心发现这一问题时，则以增加购电成本最小和调整范围适度为原则，及时调整日前市场制定的交易计划，以便消除电网拥塞。

对出力增加的机组，对增加的部分按该机组的实时报价结算；对出力减少的机组，对减少的部分则按照日前市场的系统结算电价与该机组报价的差价进行补偿。

2. 实时竞价：实时竞价时针对下一个交易时段组织发电公司竞价上网。

当调度中心预测到下一个交易时段将出现较大的负荷变动，或正在运行的发电机组出现非计划停运而让出的负荷，则调度中心应组织发电公司报价竞争这部分新增的负荷。

愿意参与实时市场的发电机组可以提前数小时申报可用上调范围及上调价格。

在实时调度中，系统调度员首先根据系统总不平衡量，根据调节价格排序，从价格低的机组开始调度，直到满足不平衡量。

最后一台调节的机组成为边际调节机组，其报价成为边际调节价格。

按照统一定价原则，所有参与调节的机组都被付给边际调节价格。

3. 过发电计划管理：在日前市场上，由于负荷预测偏大，交易中心的购电计划在实际执行时，将超过实际负荷的需求。

交易中心在进行超短期负荷预测后，将发现原先的发电计划过大，因而必须按照一定的市场规则削减原先制定的购电计划。

削减的规则是：在日前市场上报价高的机组将优先减出力。

2.4. 辅助服务市场合约市场、日前市场和实时市场只是解决了电力电量的竞争。

然而电这一商品的质量还体现在提供电力电量的频率、电压水平、可靠性和事故后恢复的能力。

为了维持商品的质量，发电商应提供调频、担任事故备用和电压支持的服务。

不是所有的发电机组都能提供这种服务，只有装有调频装置和跟踪负荷能力强的发电机组才能提供这种服务。

发电公司必须为提供这种服务付出代价（包括设备投资和放弃在现货市场上的竞价机会）。

交易中心必须对发电公司提供的服务进行补偿。

辅助服务市场正是组织发电公司对辅助服务的需求进行的竞争，从而发现发电公司提供的辅助服务的市场价值，并按这一价值对发电公司进行结算。

国外电力市场运行实践表明：发电公司提供辅助服务的利润将高于在其它市场竞价所获得的利润。

发电辅助服务包括：系统调频、系统备用、无功及电压支持、恢复及黑启动。

交易中心对前两种辅助服务提前一天单独组织竞价。

市场开市的顺序是：系统调频，系统备用，后两者一般由长期合同规定。

1. 系统调频服务市场：省交易中心提前一天公布要购买的系统调频容量。

凡具备自动调频能力的机组可参与该市场的竞价。

报价的内容为：容量电价和可用调频容量。

省交易中心将根据发电公司的报价由低到高进行排序，价格低的机组优先参与调频市场，最后满足系统调频容量的机组报价为市场结算价格。

中标的发电机组将保证中标容量参与系统调频，不参与日前市场和实时市场的竞价。

对中标机组的结算分为两个部分。

其一是容量付费，这部分按调频市场的结算价格。

其二是电量电价。

如果中标的机组在实际运行中参与调频所发的电量将按照现货价格进行结算。

系统调频服务市场将优先在日前市场之前开市。